摘要：随着火力发电的发展以及国家对环保的重视，火力发电厂烟气脱硫、脱硝设施逐步齐全，同样对于烟气排放的最终出口烟囱的要求也越来越高，烟囱钢内筒的应用就成了目前火电厂的主流设计。
关键词：液压顶升 钢内筒 液压千斤顶
前言
随着火力发电的发展以及国家对环保的重视，火力发电厂烟气脱硫、脱硝设施逐步齐全，同样对于烟气排放的最终出口烟囱的要求也越来越高，烟囱钢内筒的应用就成了目前火电厂的主流设计。而对于电力施工企业来讲，烟囱钢内筒的施工属于电厂施工中的特高危项目；一般的大型吊装很难满足钢内筒的安装要求，经过十几年来的不断探索、改进，目前钢内筒施工工艺主要有钢索式液压提升、气压顶升、液压顶升等施工工艺，下面我就以河北电力勘测研究院设计的华能上安电厂二期烟囱改造工程中钢内筒的施工为例，简单介绍烟囱钢内筒液压顶升施工工艺。
1 工程简介
华能上安电厂二期烟囱改造工程，新建钛钢钢内筒为自立式结构，高度211m，出口净直径6.5m。筒体所用钛-钢复合板分别为18+1.2mm、16+1.2mm、 14+1.2mm、12+1.2mm和10+1.2mm。钢内筒及保温总重为550t。
2 施工工艺介绍
2.1工艺原理
烟囱钢内筒液压顶升施工工艺是利用多台液压千斤顶，即SQD-1000-200S.F型松卡式千斤顶，该千斤顶为空心式液压千斤顶，中心有1根Φ75的提升杆（本工程为8.5m，材质45#钢），提升杆下端与矩形自制抱箍（口400*20）相连接，并将抱箍置于已经焊接固定在钢内筒筒体的提升挡板下方。通过操作千斤顶，提升杆同步上升，随着抱箍上升带动钢内筒升高，从而完成钢内筒安装的一种新工艺。
2.2 设备的工作原理
松卡式SQD-1000-200S.F型千斤顶行程是200mm，当液压缸行至200mm时，活塞受限而停止运动，提升杆因没有向上的力而停止运动，这时下卡头的弹簧向下推动卡块，锁紧了提升杆。液压缸回程向下运动，下卡头受提升杆向下的力和弹簧的向下的推力，将提升杆锁住，提升杆则不能向下运动，液压缸继续下降，上卡头的卡块因锁紧了提升杆面不动，上卡头的锥套则向下运动，从而使上提
升杆带动抱箍（抱箍与钢内筒是用挡板或门型卡固定在一起的），从而带动整个钢内筒向上提升。而上、下卡头的工作是卡头通过分六瓣的卡块，向下压入上口大下口小的锥套内，向下越压越紧，向上则松开。 2.3 设备选用
本工程钢内筒及保温自重550t，液压顶升安全系数≥1.5倍，故选用10台100吨SQD-1000-200S.F型千斤顶进行钢内筒倒装施工作业。应用于本工程的设备主要包括液压泵站1台、100t千斤顶及支架10台、同步阀20个及配套高压胶管等组成，液压顶升装置支架采用现场制作。
3. 主要工作要点
3.1 液压顶升钢架安装
3.1.1 在钢内筒基础完成后，需要根据钢内筒载荷要求制作液压顶升支架的基础10个，本工程将顶升支架直接固定在钢内筒基础承台顶部，只预留埋件10个，以固定顶升支架。
3.1.2 顶升支架安装完成后，组装焊接平台，首先，在钢内筒底板上部均布18个高度500mm短柱（材料HN500*200*10*16）,短柱上部固定20mm后环形钢板作为组装平台，施工人员由拼装平台底部进出。
3.1.3 组装平台完成后，依次在安装钢内筒壁板高度设置焊接、打磨防腐、保温平台，该平台均做成伸缩式，以便钢内筒顶升。
3.2 设备安装
3.2.1 先将千斤顶的上、下卡头的松卡螺母逆时针向上调至顶点，使上、下卡头处于松卡的工作状态。
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3.2.2 液压缸及上卡头装在液压支架上端的平台上，用螺丝固定，把下卡头安装在液压缸下面的平台上用螺丝固定。
3.2.3 将提升杆吊起从液压支架及千斤顶上端穿入，穿过液压缸、上卡头、下卡头及抱箍；把上、下卡头的松卡螺母顺时针调至下顶点，从而上、下卡头中的卡块在弹簧的的推动下，向下把提升杆锁住。最后将上、下卡头、液压缸及抱箍，通过螺丝调整在同一直线上，这样千斤顶和支架的安装完成。
3.3 工作步骤
3.3.1 液压顶升设备安装调试完成后，进行钢内筒的正式安装。第一节钢内筒安装：每节钢内筒由3块钢板组成，将卷制好的钢内筒内壁板依次用运输车送至施工洞口,利用施工洞口顶部的5t电动葫芦运送至钢内筒外侧环形轨道下部，用锚头吊将内壁板吊起,推至预定位置,并通过事先在组装平台上固定好的限位板准确定位、合围组装。
3.3.2 组装焊接:对口间隙应符合设计要求，在外侧沿焊缝自上而下每500mm左右点焊一块弧型板,留下一条纵缝先不焊，待其它纵缝焊完后围尺测量其收缩值，符合要求后再焊接。壁板纵缝先焊外侧，内侧清根
后施焊，内纵缝磨平后，进行焊缝检测。（纵缝端部下端预留300mm不焊，待环缝点焊固定后再进行焊接。）
3.3.3 钢内筒第1节焊接检测合格后，在钢内筒外侧焊接提升挡板，使其位于抱箍下侧（数量根据提升载荷确定），验收合格后即可进行首节提升。
3.3.4 液压缸工作时，上、下卡头都处于锁紧状态，上、下卡头通过弹簧向下压紧卡块，抱紧提升杆。液压缸上升时，锥套上升，卡块因抱紧提升杆，提升杆下端提着提升物，这样，锥套向上运动而带动卡块向上运动，而卡块因卡紧提升杆，提升杆因拖动钢内筒而产生阻力，使卡块向下越拉越紧，从而带动提升杆跟着向上运动。
3.3.5 提升杆上升时，下卡头的卡块开始也是抱紧提升杆的，卡块受到向上的力会随提升杆向上运动，锥套上口大，固定在平台上静止不动，这样卡块向上脱离锥套而自动松开提升杆。卡头的卡块脱离锥套而松开提升杆，上卡头随液压缸回到行程的起点，这样就完成了一个工作循环。随着液压缸的往复运行，从而完成首节钢内筒（单节高度2m）的顶升工作。
3.3.6 重复以上步骤完成安装第2节钢板的安装顶升；依次往复循环，直至完成最后一节钢内筒的顶升。其中，提升挡板的焊接，可以根据每次提升高度要求及载荷，确定焊接位置及数量。
4 评价及分析
4.1液压顶升设备成本相对较低，组装平台等均为普通材料可以就地取材，使用完成后，材料可以重复利用。
4.2 机械简单容易操作，且全部为地面作业，安全性提高。
4.3 液压顶升施工工艺是在烟囱内直接安装，降低了对加工场地的要求。
4.4 控制系统比较原始，电气自动化程度不高，同步控制性差，缺乏自动调压、升降等功能，只能依靠人辅助配合调节同步阀来完成。
4.5 设备灵敏度不够，设备载荷参数显示及故障报警等功能不够完善，不能直观反应运行状况，只能依靠压力表读数。
5 主要经验与改进
5.1 尽可能将挡板焊接在靠近钢内筒加劲肋的部位，采用工字型，可有效防止钢内筒壁板变形。
5.2 优化顶升钢架节点，可由刚接变为铰接或组合节点，提高钢架的重复利用率。
总之，烟囱钢内筒液压顶升施工工艺，其顶升装置、千斤顶等组装、操作以及钢内筒安装等全部为地面作业，安全性大大提高，且对烟囱外筒的承载要求不高。同时，该工艺不仅适合钢内筒筒外顶升又可用于筒内顶升，是一种值得推广应用的新型工艺。
作者简介：
盛旭光（1968年生），男，籍贯山东青州，高级工程师，主要从事电力工程项目管理工作。
论文作者:盛旭光,秦志国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：液压论文; 千斤顶论文; 液压缸论文; 烟囱论文; 卡头论文; 支架论文; 壁板论文; 《基层建设》2017年第36期论文;